1 前言
在柔性线路板制程中,压合覆盖膜是一个很重要的工序,对柔性线路板的质量有着重大影响,如果选材或工艺参数不当会造成包封压不实等不良的现象。FPC压覆盖膜的设备过去常使用传统压机,一个开口层压多块产品,现在较多采用快压机代替传统压机压覆盖膜,这样溢胶量容易控制,出现问题能及早发现。但对覆盖膜的指标、工艺参数与线路的匹配性要求很高,因此在选择覆盖膜时,必须进行覆型性实验确认,以防止批量出现产品质量问题。
2 试验过程
2.1 试验材料
1)线路铜箔分别采取12um、18um、35um、50um、70um的厚度; 2)覆盖膜分别选取生益公司生产的0515、0518、0525、1025的规格(前面两位标识PI的规格,05表示12.5um,10表示25um;后面两位表示覆盖膜胶层的厚度);
3)覆盖膜溢胶量分别选取0.11mm、0.13mm、0.15mm、0.18mm、0.20mm的指标。
2.2压合参数
压合参数采用下五种组合,所有样品都采用不同压合参数进行比较
参数 | 压合温度 | 预压时间 | 压合时间 | 层压压力 |
A | 180℃ | 10S | 60S | 100Kgf/cm2 |
B | 90S |
C | 150S |
D | 60S | 130Kgf/cm2 |
E | 90S |
| | | | |
2.3试验过程
1) 用单面板控制铜箔镀层厚度,按照要求线路图形进行蚀刻,线路图形为平行线路,线宽/线距分别是2mil、3mil、4mil、5mil、6mil,尺寸是100条×1cm。
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2) 板材在蚀刻后经过简单清洗和刷板,贴近FPCB的实际加工工艺;
3) 将覆盖膜按照搭配要求假贴在线路图形上面,然后分别按照不同的层压参数进行压合,压合后在30倍放大镜观察线路覆型效果。线路间或线路边有气泡,判为压不实,标记为“X”,没有气泡判定为好,标记为“√”,。 3 测试结果及分析
3.1 快压成型时间对覆型效果的影响
表1快压成型时间对不同线路宽度的覆型效果的影响
线路厚度 | 2mil线路 | 3mil线路 | 4mil线路 |
成型时间(秒) | 60 | 90 | 150 | 60 | 90 | 150 | 60 | 90 | 150 |
溢胶量 | 0.11mm | × | × | √ | × | × | √ | × | √ | √ |
0.13mm | × | × | √ | × | × | √ | × | √ | √ |
0.15mm | × | √ | √ | × | √ | √ | × | √ | √ |
| | | | | | | | | | |
从表1看出,延长成型时间有助于提高覆型效果。
3.2 溢胶量对覆型效果的影响
从表1看出,提高溢胶量有助于提高覆型效果,但延长快压成型时间对提高覆型效果更加有利。如快压时间为150秒时,溢胶量为0.11mm都可以压得好。因此客户在面对较小溢胶的覆盖膜,可通过调整成型时间来达到良好的覆型效果,从而避免材料因溢胶量低造成压不实的报废问题。使用大一点的溢胶量的覆盖膜,减少快压时间,可以提高生产效率。
3.3 线路宽度对覆型效果的影响
从表1看出,线路间距和宽度大时,较小的溢胶量和较小的层压时间就可以达到较好覆型效果,根据线路宽度大小适应调整快压时间,从而可以提高生产效率。
3.4 快压压力对覆型效果的影响
表2 快压压力对覆型效果的影响
线路宽度 | 2mil | 3mil | 4mil |
层压时间 | 60 | 90 | 60 | 90 | 60 | 90 | 60 | 90 | 60 | 90 | 60 | 90 |
压力Kg/cm2 | 100 | 130 | 100 | 130 | 100 | 130 |
溢胶量 | 0.11 | × | × | × | × | × | × | × | × | × | √ | √ | √ |
0.13 | × | × | × | × | × | × | × | × | × | √ | √ | √ |
0.15 | × | √ | × | × | × | √ | × | × | × | √ | √ | √ |
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从表2看出,快压压力对覆型效果有一点影响,对4mil的线宽有用,小于4mil线宽时没有效果,说明压力影响较小。
3.5 覆盖覆胶层厚度与线路铜箔厚度比对覆型效果的影响
表3覆盖膜胶层厚度与线路铜箔厚度比对覆型效果的影响
层压参数 | 压合温度 | 预压时间 | 压合时间 | 层压压力 |
180℃ | 10S | 120S | 100Kgf/cm2 |
线路宽度 | 胶层厚度/线路铜箔厚度 |
0.3 | 0.36 | 美颜棒0.43 | 0.5 | 0.51 | 0.71 | 1.0 | 1.5 |
线路宽度 | 2mil | × | × | × | × | × | √ | √纳豆菌种 | √ |
3mil | × | × | × | × | × | √ | √ | √ |
4mil | × | × | × | √ | √ | 36ai√ | √ | √ |
5mil勒夫波 | × | × | × | √ | √ | √ | √ | √ |
6mil | × | × | √ | 悬浮机器人 √ | √ | √ | √ | √ |
| | | | | | | | | | | | | |
从表3可以看出,覆盖膜胶层厚度与线路铜箔厚度比对覆型效果的影响非常大,其比值越大压合效果将越好。对于3mil线路,比值在0.6以上常规生产可以满足压合质量要求,比值小于0.4无法满足覆型效果要求,在0.4和0.6之间,压合质量无法保证。
4 结论
经过以上大量的试验证明,影响覆型效果的因素主要有:快压压合时间、溢胶量、线路宽度、快压压力、覆盖膜胶层厚度与线路铜箔厚度比,其中在图形一定的情况下,影响最明显的是快压时间、溢胶量、覆盖膜胶层厚度与线路铜箔厚度比,因此在FPCB的覆盖膜压合过程种需选择合适的覆盖膜、溢胶量来配合合理的快压参数方能达到良好的覆型效果。
郑小桥